[发明专利]超导磁屏蔽热电流消除方法

权利要求书

1.一种超导磁屏蔽热电流消除方法，其特征在于，包括：

步骤1、先关闭主动控制线圈组，再开启加热器；将主动控制线圈组通电流I_a0，使得目标区域磁场与目标值接近；之后关闭加热器电源，使得超导线圈降温；观测磁探头磁场的变化，并收集数据；

步骤2、根据对收集到的数据进行拟合，获得超导线圈中电流引入的磁场B_h、τ和B₀(t₀)；其中B_h为超导线圈中电流引入的磁场，t₀为线圈进入超导态时刻，t为磁探头收集数据的时刻，τ为由超导线圈的电感和接头电阻决定的常数；

步骤3、计算在拟合稳态磁场B_s，符合t₀为线圈进入超导态时刻，t为磁探头收集数据的时刻，为测量值；B_c(t)为t时刻的磁探头中磁场自然变化，为测量值；

同时获得B₀(t₀)，并将计算完成的时刻记录为t₁时刻；符合B_s＝B₀(t₀)+B_a(t₀)，B₀(t₀)为线圈进入超导态时刻的背景磁场，B_a(t₀)为线圈进入超导态时刻的主动线圈磁场，由主动控制线圈组电流决定，为设定值；

然后进入选择步骤、根据进入需求进行单次控制操作或两次控制操作：

当需要进行单次控制操作时，进入步骤A4；当需要进行两次控制操作时，进入步骤B4；

所述步骤A4、计算出线圈中磁场稳定的条件，包括当在t₁时刻之后的第二时刻t₂、以及最终磁场与目标值一致需施加的电流；

若在t₂时刻主动控制线圈组磁场改变ΔB_a＝k(I_a(t₂)-I_a(t₀))，其中k为线圈电流与产生磁场的系数，I_a(t₂)是t₂时刻施加的电流，I_a(t₀)是已知项是t₀时刻施加的电流；磁探头中磁场自然变化为

因此，在t₂时刻改变主动控制线圈组电流，使得t₂时刻需要对主动控制线圈组施加的电流即可使得线圈中磁场稳定在B_s+ΔB_a；为了使最终磁场与目标值B_t一致，计算随后进入步骤A5；

步骤A5、在t₂时刻改变主动控制线圈组电流I_a(t₂)；操作结束；

所述步骤B4、在t₁时刻对主动控制线圈组施加电流

在计算得出B_h、τ、B₀(t₀)时，同时也收集到了t₁时刻磁探头中磁场自然变化B_c(t₁)；t₁时刻为完成计算，进行第一次对主动控制线圈组进行操作的时刻；

若B_c(t₁)B_t,则在t₁时刻施加一个较大的ΔBS_a，使得B_c(t)快速增加；若B_c(t₁)B_t,则在t₁时刻施加一个较大的-ΔBS_a，使得B_c(t)快速减小，电场施加值ΔBS_a为设定值；随后进入步骤B5；

步骤B5、计算出在t₃时刻，有BC_s(t₃)＝B_t，B_t为目标值；在t₃时刻调整磁场，使得在t₃时刻的再次操作的稳态磁场BC_s(t₃)＝B_t，则目标磁场B_t稳定在设定值；

t₃时刻的计算方法为：

其中，B_h为超导线圈中电流引入的磁场，B_s为稳态磁场；

在时得到：调整后的再次电场实际施加值ΔBS′_a＝B_t-B_s-ΔBS_a；进入步骤B6；

步骤B6、在t₃时刻对磁场施加ΔBS′_a；操作结束。